專利名稱：散熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于散熱裝置，特別關(guān)于一種應(yīng)用于電子元件散熱、散熱效率高、有利于集成電路密集及微型化的散熱裝置。
背景技術(shù)：
近年來電子技術(shù)迅速發(fā)展，電子元件的高頻、高速以及集成電路的密集及微型化，使得單位容積電子元件發(fā)熱量劇增，因此于電子元件上貼附一散熱裝置，將電子元件工作時(shí)所產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)至空氣中，以確保電子元件能穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。
現(xiàn)有用來協(xié)助電子元件散發(fā)熱量的相關(guān)散熱裝置構(gòu)造，可參考1989年12月5日公告的美國專利第4,884,331號(hào)。該散熱裝置是在基座頂面上凸設(shè)若干散熱鰭片，其中基座通常為一銅或鋁等導(dǎo)熱金屬塊。工作時(shí)，該基座貼附于電子元件表面將熱量導(dǎo)出，再經(jīng)散熱鰭片將熱量散出。但是，即使基座為銅或鋁等導(dǎo)熱能力強(qiáng)的金屬材料，也逐漸難以滿足目前高頻、高速電子元件的散熱要求，因此，散熱裝置的導(dǎo)熱、散熱效率有待提高。

發(fā)明內(nèi)容以下將以若干實(shí)施例說明一種散熱效率提高的散熱裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述內(nèi)容，提供一散熱裝置，其包括一基座及從基座一表面上延伸的多個(gè)散熱鰭片，該基座內(nèi)部具有一密封中空腔，腔內(nèi)填充有工作流體，其中，該工作流體中添加有納米級(jí)導(dǎo)熱材料顆粒。
所述納米級(jí)導(dǎo)熱材料顆粒包括納米級(jí)金屬粉末、納米級(jí)碳材料顆粒。
優(yōu)選的，所述納米級(jí)導(dǎo)熱材料顆粒包括納米級(jí)銅粉、碳納米球或碳納米管。
可選的，該中空腔內(nèi)壁上形成有一保護(hù)膜。
優(yōu)選的，該保護(hù)膜材質(zhì)為碳。
可選擇的，該散熱裝置進(jìn)一步包括一設(shè)置于基座內(nèi)部中空腔中的攪拌裝置。
進(jìn)一步的，該散熱裝置還包括一設(shè)置于散熱鰭片遠(yuǎn)離基座一端的風(fēng)扇。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)施方式所提供的散熱裝置具有以下優(yōu)點(diǎn)基座內(nèi)部具有一密封的中空腔，腔體內(nèi)填充有適量工作流體，工作過程中，發(fā)熱電子元件散發(fā)的熱量傳遞給散熱裝置的基座，基座空腔中的工作流體受熱蒸發(fā)，吸收相變潛熱成為氣體，氣體到達(dá)散熱鰭片一側(cè)被冷卻，冷凝成液體并釋放出熱量，由散熱鰭片將熱量傳遞給周圍環(huán)境，從而迅速降低發(fā)熱電子元件的溫度。由于該散熱基座采用相變傳熱，并在工作流體中添加具有高導(dǎo)熱效率之納米級(jí)導(dǎo)熱材料顆粒，使得散熱裝置的散熱效率大大提高。另外，相變傳熱可提供均勻的熱分布，從而避免局部熱點(diǎn)的產(chǎn)生。

圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例散熱裝置的結(jié)構(gòu)剖面示意圖；圖2是本發(fā)明第二實(shí)施例散熱裝置的結(jié)構(gòu)剖面示意圖；圖3是本發(fā)明第三實(shí)施例散熱裝置的結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
具體實(shí)施方式以下結(jié)合圖標(biāo)來說明上述散熱裝置的實(shí)施方式請(qǐng)參閱圖1，第一實(shí)施方式提供的散熱裝置10包括基座11及延伸于基座11一表面的多介散熱鰭片14，該基座11內(nèi)部具有一密封的中空腔12，中空腔12中填充有工作流體13，工作流體13中添加有納米級(jí)導(dǎo)熱材料顆粒。
基座11可由兩塊中間挖空的金屬扣合并焊接而成，基座11內(nèi)部的中空腔12即由該挖空部位扣合而成。將該中空腔12抽真空后，灌入適量工作流體13，然后密封。工作流體13體積通常占空腔12體積的10～90％。該工作流體13通常包括水、氨水、甲醇、乙醇、己醇、丙酮、庚烷等液體。納米級(jí)導(dǎo)熱材料顆粒包括納米級(jí)金屬材料粉體及納米碳材料顆粒，如納米級(jí)銅粉、碳納米球或碳納米管等。
優(yōu)選地，為防止工作流體13在反復(fù)受熱、蒸發(fā)冷凝過程中與空腔12內(nèi)壁發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，基座11材質(zhì)應(yīng)與工作流體13適配，即基座11的材質(zhì)不與工作流體13發(fā)生反應(yīng)；或在空腔12內(nèi)壁涂覆一保護(hù)膜15，較佳的，該保護(hù)膜15材料導(dǎo)熱性能好，與工作流體13適配，即保護(hù)膜15材料不與工作流體13發(fā)生反應(yīng)，如石墨、納米碳材、類金剛石等碳材料，化學(xué)物理性能穩(wěn)定，導(dǎo)熱性好，為普遍適用的保護(hù)膜15材料，優(yōu)選為碳納米管、碳納米球或碳納米纖維。
基座11及散熱鰭片14材質(zhì)通常為金屬，包括銅、鋁或不銹鋼等。散熱鰭片14可以與形成基座11的一金屬塊一體成型，也可以通過焊接等方式形成于成型的基座11表面。
該散熱裝置10工作過程中，基座11與延伸有散熱鰭片1 4的表面相對(duì)的表面貼附于發(fā)熱電子元件，發(fā)熱電子元件散發(fā)的熱量傳遞給基座11，基座空腔12中的工作流體13受熱蒸發(fā)，吸收相變潛熱成為氣體，氣體到達(dá)散熱鰭片14一側(cè)被冷卻，冷凝成液體并釋放出熱量，由散熱鰭片14將熱量傳遞給周圍環(huán)境，從而迅速降低發(fā)熱電子元件的溫度。由于該散熱基座11采用相變傳熱，且工作流體13中添加高導(dǎo)熱能力的納米級(jí)導(dǎo)熱材料顆粒，使得散熱裝置10的散熱效率大大提高。另外，相變傳熱可提供均勻的熱分布，從而避免局部熱點(diǎn)的產(chǎn)生。
請(qǐng)參閱圖2，第二實(shí)施方式提供的散熱裝置20包括基座21，延伸于基座21一表面的多個(gè)散熱鰭片24，及設(shè)置于散熱鰭片24遠(yuǎn)離基座21一端的風(fēng)扇26。其中該基座21內(nèi)部具有一密封的中空腔22，中空腔22中填充有適量工作流體23，工作流體23中添加納米級(jí)導(dǎo)熱材料粉體，包括納米級(jí)金屬材料粉體及納米碳材料顆粒，如納米級(jí)銅粉、碳納米球或碳納米管等。優(yōu)選地，中空腔22內(nèi)壁亦可以形成一保護(hù)膜(圖未示)，如碳材料膜層，由于碳材料性能穩(wěn)定，一般不與各種工作流體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，因此，中空腔22內(nèi)壁形成保護(hù)膜后，工作流體23可選擇范圍更廣，通常用于熱管的工作流體均適用于本實(shí)施方式。
散熱裝置20與散熱裝置10相比，其改進(jìn)在于進(jìn)一步設(shè)置有一風(fēng)扇26，可加速散熱鰭片24附近空氣對(duì)流，從而加快熱量散發(fā)速度，因此散熱裝置20散熱效率更高。
請(qǐng)參閱圖3，第三實(shí)施方式提供的散熱裝置30包括基座31，延伸于基座31一表面的多個(gè)散熱鰭片34，及一對(duì)同軸風(fēng)扇36，38。其中該基座31內(nèi)部具有一密封中空腔32，中空腔32中填充有適量工作流體33，工作流體33中添加納米級(jí)導(dǎo)熱材料粉體，包括納米級(jí)金屬材料粉體及納米碳材料顆粒，如納米級(jí)銅粉、碳納米球或碳納米管等。優(yōu)選地，中空腔22內(nèi)壁形成有一保護(hù)膜(圖未示)。風(fēng)扇36設(shè)置于散熱鰭片34遠(yuǎn)離基座31的一端，另一風(fēng)扇38設(shè)置于基座31內(nèi)部的中空腔32內(nèi)，風(fēng)扇36，38共有一軸37。因此，當(dāng)散熱裝置30工作時(shí)，風(fēng)扇36驅(qū)動(dòng)，風(fēng)扇38亦同時(shí)驅(qū)動(dòng)，而不需要額外動(dòng)力。風(fēng)扇36包括分布在軸37上的多個(gè)葉片及外殼，另外可設(shè)置一固持裝置(圖未示)將該風(fēng)扇36固持在散熱鰭片34上。風(fēng)扇38包括軸37及分布于軸37上的多個(gè)葉片，對(duì)空腔32內(nèi)的液態(tài)或汽態(tài)工作流體33起攪拌作用，加速工作流體33的對(duì)流，其可用槳或其它可起攪拌作用的裝置取代。軸37與基座31的間可用潤滑油液封，使軸37能靈活運(yùn)轉(zhuǎn)，且確?？涨?2密封。
散熱裝置30工作時(shí)，風(fēng)扇38可加快空腔32內(nèi)工作流體33汽化后的傳輸速率，從而進(jìn)一步提高散熱裝置30的散熱效率。風(fēng)扇36可將傳至散熱鰭片34的熱量藉由熱對(duì)流的形式擴(kuò)散的大氣中，從而加快熱量散發(fā)速度，提高散熱裝置30的散熱效率。
權(quán)利要求
1.一種散熱裝置，其包括一基座及從基座一表面上延伸的多個(gè)散熱鰭片，該基座內(nèi)部具有一密封中空腔，該中空腔內(nèi)填充有工作流體，其特征在于，該工作流體中添加有納米級(jí)導(dǎo)熱材料顆粒。
2.如權(quán)利要求1所述的散熱裝置，其特征在于，該工作流體包括水、氨水、甲醇、乙醇、己醇、丙酮及庚烷中任意一種或其組合。
3.如權(quán)利要求1所述的散熱裝置，其特征在于，該納米級(jí)導(dǎo)熱材料顆粒包括納米級(jí)金屬粉體或納米級(jí)碳材料顆粒。
4.如權(quán)利要求1所述的散熱裝置，其特征在于，該納米級(jí)導(dǎo)熱材料顆粒包括納米級(jí)銅粉、碳納米球及碳納米管中任意一種或其組合。
5.如權(quán)利要求1所述的散熱裝置，其特征在于，中空腔內(nèi)壁形成有一保護(hù)層。
6.如權(quán)利要求5所述的散熱裝置，其特征在于，該保護(hù)層材質(zhì)為碳。
7.如權(quán)利要求6所述的散熱裝置，其特征在于，該保護(hù)層材質(zhì)包括石墨、類金剛石及納米碳材。
8.如權(quán)利要求7所述的散熱裝置，其特征在于，該保護(hù)層材質(zhì)包括碳納米管、碳納米球及碳納米纖維。
9.如權(quán)利要求1所述的散熱裝置，其特征在于，該散熱裝置進(jìn)一步包括一設(shè)置于基座內(nèi)部中空腔中的攪拌裝置。
10.如權(quán)利要求1或9所述的散熱裝置，其特征在于，該散熱裝置還包括一設(shè)置于散熱鰭片遠(yuǎn)離基座一端的風(fēng)扇。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種散熱裝置，其包括一基座及從基座一表面上延伸的多個(gè)散熱鰭片，該基座內(nèi)部具有一密封中空腔，腔內(nèi)填充有工作流體，其中，該工作流體中添加有納米級(jí)導(dǎo)熱材料顆粒。該散熱裝置工作過程中，發(fā)熱電子元件散發(fā)的熱量傳遞給散熱裝置基座，基座空腔中的工作流體受熱蒸發(fā)，吸收相變潛熱成為氣體，氣體到達(dá)散熱鰭片一側(cè)被冷卻，冷凝成液體并釋放出熱量，由散熱鰭片將熱量傳遞給周圍環(huán)境，從而迅速降低發(fā)熱電子元件的溫度。由于該散熱基座采用相變傳熱，并在工作流體中添加具有高導(dǎo)熱效率之納米級(jí)導(dǎo)熱材料顆粒，使得散熱裝置的散熱效率大大提高。
文檔編號(hào)G12B15/02GK1878451SQ200510035288
公開日2006年12月13日 申請(qǐng)日期2005年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月10日
發(fā)明者李欣和 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司